JPS60214530A - 二面露光方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は基板の一辺を共有し角度を有する２面に連続し
たパターンを形成可能とする二面露光方法に関するもの
である。

ベーノ 従来例の構成とその問題点 近年半導体素子の生産あるいは配線パターンの高密度が
進み、複数面に連続した高密度パターンを形成する技術
の開発も進められている。

以下従来の２面に連続したパターンを形成するだめの二
面露光方法について説明する。

第１図は、従来の露光方法を用いたフォ）　ＩＪソグラ
フィで製作した基板を示す。１は基板で１ａ面と１ｂ面
の２面に連続したパターン１Ｃを形成している。このよ
うな基板１の２面１ａ、１ｂに連続したパターン１Ｃを
形成する場合、第２図に示すような基板１′の１ｂ面に
パターン１Ｃに対応するよう第３図で示す通り凸部２が
形成されている。次に１ａ、１ｂ面にディプ法などで感
光性樹脂膜が形成される。次に所定のパターンを形成し
たマスク（図示せず）を設けたマスクアライメント（図
示せず）に基板１を第４図の状態で取付け。

マスクと基板１との位置合せを凸部２で行ない矢印の方
向から１ｂ面の露光が行なわれる。次にマスクアライメ
ントに基板１をセットしなおして基−ペーソ 板１とマスクとの位置合せを凸部２で行い、矢印方向か
ら１ａ面の露光が行われる。次に基板１の感光性樹脂膜
および電極材料をエツチングして。

感光性樹脂膜を除去して、第１図に示すように２面に連
続したパターンを形成していた。

以上のような従来の方法によると、基板自身にマスク合
せ用の加工を行う必要があり基板のコストが高くなると
共に、２面を露光するに当り、マスクアライメント装置
にそれぞれの面に対して取付は取はすしを必要と作業工
程も複雑で作業中に感光性樹脂膜を損傷させて不良率を
高くするなどの問題があった。

又１ａ面、１ｂ面にガラスグレーズなどを設けた場合に
は、マスクとの位置合せを行う場合に基板の凸部が顕微
鏡で見えにくくなり、高密度、たとえば１ｍｍ当り４ラ
イン以上などのパターン形成はむずかしいという問題が
あった。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、基板にマ
スク合せ用の加工などを行うことなく、マスクアライメ
ント装置の回動可能な基板取付手段に基板を一度取付け
た状態で角度を有して形成された２面を露光することの
できる二面露光方法を提供することにある。

発明の構成 本発明の２面露光方法は回動可能な基板取付手段の所定
の位置に基板な：七ツトシ、基板取付手段に設けたマス
ク合せ部とマスクに設けたマーカーとによりマスクと基
板との位置合せを行い、マスクと基板の一面とを接触あ
るいは近接させて第１の露光を行い１次に基板取付手段
を回動させて基板の他の一面とを接触あるいは近接させ
て第２の露光を行うことにより、基板にマスクとの位置
合せ用の加工を行うことなく、また基板を保持しなおす
ことなく、しかも高密度・々ターンの形成を可能とする
二面露光を行うことのできるものである。

実施例の説明 第６図、第７図は本発明の一実施例に用いるマスクアラ
イメント装置を示す正面図と側面図である。第６図と第
７図において、３は露光用光源、６ベ　ノ ４は光学顕微鏡、６はマスクホルダ、６はマスク、７は
基板、８は基板保持部材、９は位置合せ手段。

１０は操作盤である。露光用光源３は紫外線の平行光を
マスク６、基板７に向って照射する。露光用光源３の平
行光の照射、遮断は露光用光源３にシャッタ（図示して
いない）′ｆ！：内蔵して、シャッターの開閉全操作盤
１０で操作することにより行うよう構成し、基台１１に
固定した支持棒３ａに固定している。光学顕微鏡４はマ
スク６、基板７゜および基板取付手段８ケ見ながら位置
合せ手段９により、マスク６と基板７．あるいはマスク
６と基板取付手段８との位置合せを行うもので取付棒４
ａを介して摺動可能に案内棒４ｂ、４ｃ、４ｄに取付け
、露光用光源３の光を基板７に照射する場合は矢印方向
に摺動移動させて、露光用光源３の光を遮断しないよう
構成している。案内棒４ｂ。

４ｃ、ａｄは基台１１に固定した保持金具４８゜４ｆに
固定している。マスクホルダー６はマスク６をマスク６
の外周部で真空吸着して固定し、露光用光源３の光音マ
スク６の必要範囲に照射でき６１，２ るよう穴（図示していない）を設けている。マスクホル
ダー６はマスク６の真空吸着操作が操作盤１０で行える
よう可撓性パイプ５ａで操作盤１０と接続している。又
マスクホルダ６は基台１１に固定された取付板１２　、
１２’　に回動自在に取付け、第７図２点鎖線で示す状
態まで回動範囲を持ち、第６図の状態で取付板１２　、
１２’に真空吸着で固定するよう構成している。取付板
１２　、１２’は可撓性パイプ１２　＆　、　１２’ａ
とに」：す、それぞれ操作盤１０に連結し、マスクホル
ダ６の真空吸着操作が操作盤１ｏで行えるよう構成して
いる。

マスク６は第８図に示すように、露光用光源３の光を透
過する部分（白ぬき部で図示）と光を遮断する部分（黒
点で図示）から成る所定のパターンを基板７側の面に形
成している。第８図において。

６ａは基板７の一面を露光するだめの・くターン、６ｂ
は基板７の他の一面を露光するための・くターンで、６
Ｃは基板取付手段８との位置合せを行うだめのパターン
である。基板７は、第９図に示すように板状で面７Ｎ　
、７ｂ　、Ｔｏに銅などの導体７＜ジ 層７ｄｉ形成すると共に、面７ａ、７ｂの表面に感光性
樹脂膜７θを数μｍの厚みで均一に形成している。なお
面７ａと面７ｂは９０°の角度を有している。基板７と
マスク６との゛関係は、基板７の長さＬがマスク６のｐ
と略々間等にし、基板７の巾Ｗがマスク６のパターン６
ａのＷと対応し。

基板７の厚さＨがマスク６のパターン６ｂに対応するよ
うな関係を持っている。基板７とマスク６とは上記関係
を持つ・て構成している。

第１０図は基板保持部材８を示す展開斜視図である。第
１０図において、１３は支持基台で、１４は基板取付手
段で、１５．１６は支持金具、１７は球面台である。支
持台１３はコの字型形状で内側に基台取付金具１４が位
置し、両端に支持金具１５　、１６ｉそれぞれねじ１８
で取付けと共に球面台１７を底面に取付けるよう構成し
ている。基板取付手段１４はベアリング１９　、１９’
ｉ介して支持金具１５．１６に回動可能に取付け、基板
７を真空吸着するだめの溝１４ａおよび吸着穴１４ｂを
設けている。基板取付面１４Ｃは平面度良く仕上げ基板
７を取付けるときの規制ビン１４ｄ全設けている。また
基板７の厚さＨよＶ高くならないよう基板７の厚さＨと
略々間等の高さで凸部１４８を構成している。凸部１４
６の面１４ｆは真直性良く仕上げて、マスク６の・（タ
ーン６Ｃで位置合せができるよう構成している。支持金
具１５は基板子を真空吸着するために０リング２０およ
びリング２１が入る穴部１５２Ｌとベアリング１９′　
が入る穴部１５ｂおよび真空吸着のための穴１５０とを
設けている。２２はパイプ接続部で支持金具１６の穴１
５０にネジ止めし可撓性）くイブ２３ｉ接続している。

可撓性の・ぐイブ２３は他端を操作盤１０に接続して、
基板７の真空吸着操作が操作盤１０で行えるよう構成し
ている。支持金具１６はベアリング１９．リング２４お
よび汲ワッシャ２５が入る穴部１６ａとベアリング１９
をリング２４、汲ワッシャ２６を介して押圧ネジ２６に
より基板取付手段１４に押圧するネジ部１ｅｂｂ有し、
基板取付手段１４を支持金具１５との間に遊びがないよ
う回動可能に取付けている。また支持金具１６は第１１
図斜視図に示すように、基板取付手段１４側の面に凹状
部１６０を設け、基板取付手段１４に設けた回動位置決
めピン２７を面１６ｄと面１６θの２位置で係止し９０
°の回動範囲を有するよう構成している。２８は回動レ
バーでネジ２９で基板取付手段１４に固定し、バネ掛は
部２Ｂａｉ設けて構成している。３ｏはバネ掛はピンで
支持金具１６に取付は固定している。

バネ掛はピン３０と回動レバー２８のバネ掛は部２８ａ
にバネ３１をかけトグル機構を構成している。

第１２図ａ、ｂは基板保持部材８の基板取付手段１４の
回動状態を示すものである。第１２図乙の状態で基板取
付手段１４はトグル機構により矢印■方向の回動力が働
き回動位置規制ピン２７を面１６ｄに押し付けるように
なり、面１６ｄで係止されてその状態を保持することが
できる。次に矢印■の方向の回動力に抗して矢印Ｏの方
向に回動レバ−２８全回動させると、第１２図すの状態
となる。このときトグル機構により基板取付手段１０＜
７． １４は矢印０方向に回動力が働き回動位置決めピン２了
は面１６８に圧接係止され、その状態が維持される。位
置合せ手段９は詳細を図示していないが、Ｘ方向とＹ方
向とθを調整する機構と基板７とマスク６とを調整する
Ｚ＠１１方向の調整機構とを備えると共に球面台１７と
係合する球面座９ａを備えておりＺ軸を調整してマスク
６と基板７を密着させるとき、自動的にマスク６のパタ
ーン形成面と、基板７の露光面とが全面にわたって均一
な状態で密接されるよう構成している。また基板保持部
材８の球面台１アを位置合せ手段９の球面座２１に真空
吸着させて、基板保持部材８を位置合せ手段に固定する
よう構成し、可撓性のパイプ３２で操作盤１０と接続し
、真空吸着を操作盤１ｏで行えるようにしている。マス
クらと基板７゜基板保持部材８との関係について説明す
る。第１３図１の状態で基板７の面７ａの露光を行うが
この状態で基板取付手段１４の凸部１４θとパターン６
Ｃとにより基板取付手段１４とマスク６との位置調整が
できるよう構成している。このとき′“ぺ　７・ 基板取付手段１４と基板７とは規制ピン１４ｄにより所
定の関係を持って取付けられているので。

パターン６Ｃと基板取付手段１４の凸部１４８との間で
位置関係を調整することによシ、基板７の露光面７ａと
マスク６のパターン６ａＯＷ部に対応した状態となる。

第１３図ａのＭとマスク６のｍ′の寸法が対応した関係
となる。この位置合せが終了した状態で基板保持手段８
を位置合せ手段９に真空吸着して次に基板取付手段１４
を回動レバ−２８全操作して回動させて第１３図すの状
態にし基板７の面７ｂを露光する。しかし第１３図１の
状態から第１３図すの状態にするには基板７の最長回転
半径Ｒｉ取るため位置合せ手段９のＺ軸方向を操作して
、基板７とマスク６との相対位置関係を必要な移動量Ｓ
よりも大きくＴだけ移動させて基板取付手段１４を回動
させ、さらにＺ軸を調整してＴだけ移動させてマスク６
と基板７の７ｂ面とを密着させて、第１３図すの状態と
する。

基板取付手段１４の回動中心から基板７の露光面了ａの
長さＵと回動中心から露光面了すまでの長さＶとは等し
くなるよう構成しているので、Ｚ軸は第１３図ａと第１
３図すとで同じ位置にあり、Ｚ軸を調整してＴだけ移動
させる操作を有してもマスク６との位置関係を第１３図
ａと第１３図すで精度よく保つことができる。第１３図
すの状態で基板７の面７ｂを露光する。マスク６と基板
７の露光面７ａ、７ｂおよび基板取付手段１４との関係
を第１３図Ｃと第８図を用いて説明する。

第１３図で基板７と基板取付手段１４の凸部１４８との
関係は面了すとの間でＹ、面７ａとの間でＭとな如、マ
スク６でそれぞれｙとｍと対応する。従ってマスク６に
、ａａ、ｅｂ、ｅｃで示すようにそれぞれ異々る位置に
凸部１４θ２面７ａ、面７ｂに対応する各々のパターン
を形成することができるよう構成している。つまり６に
必要なパターンを６ａ、６ｂ、６Ｃと各々異なる位置に
形成し、それぞれのパターンに対応するよう基板保持部
材２０を構成することにより２基板７の面７ａ、７ｂの
２つの面を露光する際に一度マスク６と基板取付手段１
４との位置調整をすれば。

１３、ｅ−７、 面子ａｌ露光した後、Ｚ軸を調整して基板取付手段１４
を回動させるだけで面７ｂの露光を行うことができる。

以上のように構成したマスクアライメント装置を用いて
基板の２面露光方法について説明する。

第１４図ａ〜１は露光順序に従って基板７．マスク６、
および基板取付手段１４のそれぞれの関係と露光順序に
ついて示したものである。

１ず、マスクホルダー６を第７図２点鎖線に示す位置に
回動させると共に位置合せ手段９のＺ軸を調整して基板
取付手段１４を第１４Ｎａの状態とする。次に操作盤１
０ｉ操作して、マスク６をマスクホルダー５に真空吸着
させて固定すると共に基板７を基板取付手段１４に真空
吸着させて固定する。この時基板７は規制ビン１４ｄに
ょシ基板取付手段１４の所定の位置に取付け、凸部１４
８と所定の位置関係を有する状態とする。次にマスクホ
ルダ−６全回動させ、操作盤１０ｉ操作してマスクホル
ダー５．取付板１２　、１２’に真空吸着して固定する
。その状態が第１４図Ｃの状態であ１４、−ッ る。次に位置合せ手段９の２軸を調整して、基板取付手
段１４全第１４図Ｃの矢印方向に移動させて、マスク６
のパターン６Ｃと凸部１４θが共に光学顕微鏡４で見え
る位置状態とする。この状態で、位置合せ手段９により
Ｘ方向、Ｙ方向、θ調整を行ないマスク６と凸部１４θ
および基板７との関係を所定の状態に合せる。次に位置
合せ手段９によりＺ軸全調整してマスク６と基板７の而
７ａを密着させ、操作盤１０を操作して基板保持部材８
を位置合せ手段９に真空吸着して固定し露光用光源３か
らの平行光をマスク６全通して基板７の７ａ面（第１の
露光面）を露光する。露光により７４面の感光性樹脂膜
７θの必要部分が感光される。次に基板取付手段１４を
第１４図ｄ矢印方向に位置合せ手段９の２軸方向調整に
よシ第１４図θＴだけ移動させた後、基板取付手段１４
を矢印（第１４図６）方向に回動させて、第１４図ｆの
状態とする。次に基板取付手段１４を位置合せ手段２１
により矢印方向（第１４図ｆ）にＴだけ移動させて基板
７の７ｂ面（第２の露光面）１５６−７ とマスク６とを密着させ、第１４図ｇの状態とし操作盤
１０を操作して基板７の７ｂ面（第２の露光面）全露光
する。露光によりＴｂ面の感光性樹脂膜７θの必要部分
が感光される６次にマスク６と基板７とを離間させて第
１４図りの状態とした後、基板取付手段１４を矢印方向
（第１４図ｈ）に回動させる。次に操作盤１０を操作し
て取付板１２　、１２’の真空吸着を解除してマスクホ
ルダー５を第７図２点鎖線の状態に回動させ、第１４図
１の状態とする。ここで操作盤１０を操作して基板取付
金具１４の真空吸着を解除して基板７を取り出す。次に
操作盤１０ｉ操作してマスクホルダー６の真空吸着を解
除しマスク６を取りはずすと共に位置合せ手段９の真空
吸着ケ解除することにより操作を終了する。以上のよう
な方法で２面（第１の露光面７ａ、第２の露光面７ｂ）
ｉ露光した基板７の感光性樹脂膜７８を現像し、導体金
属７ｄ２エツチングすることにより第１５図に示すよう
に基板７の面７ａ　、　７ｂに所定の導体金属パターン
を形成することができる。

以上のように本実施例によれば基板取付手段を回動可能
とし、基板取付手段に設けた凸部（マスク合せ部）とマ
スクとで基板とマスクとの位置合せを行うことにより、
基板にマスク合せ用の加工を必要とせず、基板の角度を
有する２面に連続し、かつ高密度にパターン形成可能な
露光を行うことができる。

以下本発明の第２の実施例について説明する。

第１６図において、７′は基板で面７ａ′（第１の露光
面）と面７ｂ′（第２の露光面）との角度が１３６度の
場合（第１の実施例で示した９０度と異なる）で基板取
刊手段１４０回動角、回転中心と基板面（１９ａ’）と
の長さｖ′ヲ適切に選んで構成することにより、第一の
実施例と同様にマスク６と基板７′ノ面７ａ′（第１の
露光面）と７ｂ′（第２の露光面）を構成でき、第一の
実施例と同様の方法で面７ａ’と面７　ｂ”ｉ露光する
ものである。基板７′の実線で示した状態で面７ａ′（
第１の露光面）を露光し、２点鎖線で示した状態で了ｂ
／（第２の露光面）を露光するものである。従って第一
〇実１７、−ッ 流側の支持金具１６の凹状部１６０の範囲を小さく構成
して回動角を小さくしたものである。他の構成および操
作方法については第一の実施例と同様である。

以上のように本実施例によれば第一の露光面と第２の露
光面とが９０’　でなくても、基板の２つの面の露光を
行うことができる。

なお、第１．第２の実施例において、基板７の露光面７
ａ面側の基板取付手段１４に凸部１４６を設けてマスク
合せを行ない７ａ面を第１の露光面としたが、７ｂ面側
の基板取付手段１４に凸部１４ｅを設けてマスク合せを
行ない了す面を第１の露光面とし、７ａ面を第２の露光
面としても良いことはいうまでもない。

又第１の実施例において、マスク６と基板７を離接させ
る場合、位置合せ手段９を操作して基板７を移動させた
が、マスクホルダー６を移動させてマスク６と基板７ｆ
：離接させても良いことはいうまでもない。

さらにこの実施例では、露光する場合にマスク１８７．
ｅ　。

６と基板７ケ接触させたが、若干のすき間？持たせて露
光を行っても良い。

発明の効果 本発明の二面露光方法は、回動可能な基板取付手段に所
定の位置で基板を取付け、基板取付手段に設けたマスク
位置合せ部とマスクとで基板とマスクとの位置合せを行
い、基板を一度基板取付手段に取付けて、基板取付手段
を回動させることにより、基板にマスク合せ用のマーカ
ー加工を必要とせず、角度を有する２面に連続した高密
度のパターン形成全可能とするものであり、その実用的
効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の隨光方法によりパターンを形成した基板
の斜視図、第２図〜第６図は従来の露光方法を示す基板
の斜視図、第６図は本発明の露光方法に用いるマスクア
ライメント装置の正面図。 第７図はその側面図、第８図は同マスクのパターン図、
第９図は同基板の胴祝図、第１０図は同基板保持部材の
基板取付手段の分解斜視図、第１１１９　。 ぺ−７ 図は同支持金具の斜視図、第１２図ａ、ｂは同基板保持
部材の各側面図、第１３図ａ〜Ｃは同基板とマスクおよ
び基板取付手段との関係を示す図、第１４図ａ−１は同
露光順序を示す図、第１６図は同金属導体パターン形成
状態を示す基板の斜視図、第１６図は本発明の第２の実
施例を示す原理図である。 ６・・・・・・マスク＋７・・・・・・基板＋７２Ｌ・
・−・・・第１の露光面、７ｂ・・・・・・第２の露光
面、１４・・・・・・基板取付手段、１４ｄ・・・・・
・規制ピン、１４θ・・・・・・凸部、２８・・・・・
・回動レバー、３・・・・・・露光用光源、４・・・・
・・光学顕微鏡、９・・・・・・位置合せ手段、８・・
・・・・基板保持部材、１ｏ・・・・・・操作盤。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ｂ 第２図 Ｉｂ 第１２図 第１３図 １デ 味

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回動可能な基板取付手段の所定の位置に基板をセットし
   、前記基板取付手段に設けたマスク合せ部とマスクに設
   けたマーカーとによシ前記マスクと前記基板との位置合
   せを行ない、前記マスクと前記基板の第１の露光面とヲ
   轟接あるいは略々平行に近接させて前記基板の第１の露
   光面を露光して後、前記マスクと前記基板とを離間させ
   て前記基板取付手段を回動させ、その後前記マスクと前
   記基板の第２の露光面とを当接あるいは近接させて前記
   基板の第２の露光面を露光することを特徴とする二面露
   光方法。